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Spritzgußmaschine mit Spritzgefäß im Schmelzkessel. Die Füllung für
das beim Spritzgußverfahren übliche Spritzgefäß wird zweckmäßig nur von den tiefliegenden
Schichten des Metallbades entnommen, damit das zu verspritzende Metall nicht verunreinigt
wird durch die auf dem Metallbad schwimmenden Verunreinigungen; diese Vorsicht wird
besonders notwendig beim Gießen von leicht ox`--dierbaren Metallen, bei denen das
Bad bedeckt ist von einer gewöhnlich ganz geschlossenen Schicht von Verunreinigungen.
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Die Forderung der Entnahme aus tiefliegenden Schichten wird schon
von einigen bekannten Zerfahren erfüllt; diese Verfahren haben jedoch :Nachteile,
die durch die vorliegende Erfindung vermieden werden sollen.
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Bei einem der bekannten -'erfahren wird das fast ganz in das Bad versenkte
stillstehende Spritzgefäß als Zvlinder mit einem Kolben ausgebildet und -in der
Höchststellung des Kolbens gefüllt durch Kanäle in der Zvlinderwand, die bis zur
Unterkante des Spritzgefäßes, also in tiefliegende Schichten des Bades hinabreichen.
Der Zylinder füllt sich dabei in der Hauptsache durch den hydrostatischen Druck
nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren; in geringem Grad mag sich auch ein
schwacher Unterdruck ausbilden, solange der hochgehende Kolben die Kanalöffnungen
im Zylinderkopf noch nicht freigelegt hat. Zylinder und Kolben sind jedoch höchst
ungeeignete Maschinenteile, wenn es gilt, auf schmelzflüssige -Metalle einen Über-
oder Unterdruck auszuüben. Dies gilt insbesondere, wenn das zu vergießende -Metall
einen hohen Schmelzpunkt hat oder den Zvlinder und Kolben angreift, wie z. B. das
für Spritzguß viel verwendete Aluminium, welches Eisen angreift. Man muß dann zur
feuerfesten Auskleidung des Zylinders und zum feuerfesten oder gegen den Angriff
widerstandsfähigen Überzug des Kolbens greifen.
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Bei einem zweiten bekannten Verfahren ist das Spritzgefäß außerhalb
des -Metallbades angeordnet und wird gefüllt durch ein im Boden des Schmelzkessels
sitzendes Kugelventil. Derartige Ventile in einem Schmelzfluß
sind
aber ungeeignet, weil sie von dem Schmelzgut angegriffen und namentlich bei rasch
erstarrenden Metallen leicht durch erstarrendes Metall so verunreinigt werden, daß
sie nicht mehr dicht schließen.
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Bei einem dritten Verfahren sind das Spritzgefäß und der Schmelzkessel
fest vereinigt, und zwar so, daß; das Spritzgefäß gefüllt wird durch einen Kanal,
der in den Boden des Schmelzgefäßes mündet und nach Bedarf durch ein in dem Schmelzgut
sitzendes Kugelventil geöffnet oder geschlossen «erden kann. Bei diesem Verfahren
bringt das Kugelventil dieselben Nachteile mit sich wie das Kugelventil beim zweiten
Verfahren.
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Alle diese Nachteile von im Schmelzbad liegenden Zylindern, Kolben
und Ventilen werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das Spritzgefäß zum Füllen
einerseits mit einem in die tiefliegenden Badschichten reichenden Rohr, andererseits
mit einem unter Unterdruck gehaltenen Raum außerhalb des Spritzgefäßes verbunden
wird, wobei zum Auspressen des Metalls aus dem Spritzgefäß in bekannter Weise Druckluft
benutzt wird.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i bis 3 eine Ausführung, bei der das Spritzgefäß durch Schwenken
abwechselnd an das Füllrohr und an die Spritzdfise angeschlossen wird; Abb. i ist
ein Schnitt nach der Linie A-B in Abb.2 und stellt die Teile in der Lage dar, die
sie beim Spritzen einnehmen; Abb. 2 ist ein Grundriß zu Abb. i ; Abb.3 stellt einen
Schnitt nach C-D in Abb. 2 dar, jedoch sind die Teile in der Lage gezeichnet, die
sie beim Füllen des Gefäßes einnehmen, Abb. ¢ bis 6 eine Ausführung, bei der das
Spritzgefäß stillsteht und dafür das Füllrohr und die Spritzdüse geschwenkt werden;
Abb. q. ist ein Schnitt nach der Linie E-P in Abb. 5; Abb.5 ist ein Grundriß zu
Abb.4 und zeigt die Teile in der Lage beim Füllen; Abb. 6 ist ein Schnitt nach der
Linie G-H der Abb. 5 und zeigt die Teile in der Spritzlage, Abb. 7 bis 8 eine Ausführung,
bei der Spritzgefäß und die Düse stillstehen und nur das Füllrohr bewegt wird; Abb.
7 ist ein Schnitt, in dein die Teile in der Lage beim Spritzen gezeichnet sind;
Abb.8 ist ebenfalls ein Schnitt, bei dem jedoch die Teile in der Lage beim Füllen
gezeichnet sind.
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In sämtlichen Abbildungen bedeutet i das Spritzgefäß mit der Auslaufschnauze
2, 3 stellt die Spritzdüse dar und q. das Füllrohr, dessen Ende in die tiefliegenden
Badschichten hinabreicht. Ferner zeigt 5 einen Dreiweghahn, durch dessen Drehung
das Spritzgefäß abwechselnd verbunden werden kann mit einer Leitung 6, die zu einer
saugenden Luftpumpe führt, und mit einer Leitung 7, die zu einer drückenden Luftpumpe
geht.
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Die in allen Schnitten gestrichelt eingezeichneten Pfeile I versinnbildlichen
die Wirkung des Luftdruckes auf den Inhalt des Spritzgefäßes; die ausgezogenen Pfeile
II zeigen jeweils die dabei auftretende Flußrichtung des Spritzmetalls an.
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In den Abb. z und 2 ist die erste Ausführungsart in dem Augenblick
dargestellt, in dem gespritzt wird. Die Schnauze 2 des Spritzgefäßes ist halbkugelig
und legt sich in eine halbkugelige Aussparung der Spritzdüse 3 ; der Inhalt des
Spritzgefäßes wird durch den von der Leitung 7 durch den Dreiweghahn kommenden Überdruck
durch die Schnauze und die Spritzdüse in die Form gedrückt.
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Um das Spritzgefäß zu füllen, muß die Spritzdüse zuerst so weit zurückgezogen
«erden, daß das Gefäß um seine Achse in Richtung des Pfeils III gedreht werden kann.
Bei dieser Drehung kommt die Auslaufschnauze vor die ebenfalls halbkugelige Mündung
eines T-Stücks, dessen einer Schenkel wagerecht und dessen anderer Schenkel senkrecht
ist. Der senkrechte Schenkel enthält das Füllrohr 4., und dieses mündet in die Halbkugelschale
des wagerechten Schenkels. Während der Drehung des Gefäßes ist das T-Stück ebenfalls
so weit zurückgezogen; daß es nicht hindert. Sobald das Gefäß die in Abb. 3 gezeichnete
Lage erreicht hat, wird das T-Stück vorgeschoben und gegen die Gefäßschnauze gepreßt.
Darauf wird der Dreiweghahn, der vor dem Zurückziehen der Spritzdüse in eine Zwischenstellung
gedreht worden war, um das Spritzgefäß von der Überdruckleitung 7 abzuschalten,
in der Pfeilrichtung so gedreht, daß er das Gefäß init der Unterdruckleitung 6 verbindet,
und der Unterdruck saugt nun das flüssige Metall aus den tieferen Schichten des
Bades durch das Füllrohr q. und die Schnauze 2 in das Spritzgefäß, dieses füllend.
Nach Schluß der Füllung wird das Gefäß von der Unterdruckleitung abgeschaltet und
nach dem Zurückziehen des T-Stücks wieder in die in Abb. i und 2 gezeichnete Lage
zurückgedreht. Darauf wird die Spritzdüse wieder an die Schnauze herangeschoben,
und die Einrichtung ist dann bereit, die Formen zu füllen.
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Die verschiedenen in bestimmter Reihe aufeinanderfolgenden Bewegungen,
wie das
Vordrücken und Zurückziehen der Spritzdüse und des T-Stücks,
das Hin- und Herdrehen des Spritzgefäßes und das Einstellen des Dreiweghahns werden
zweckmäßig durch geeignete Getriebe beliebiger Bauart voneinander abhängig gemacht.
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Bei der zweiten Ausführung gemäß den Abb. d. bis 6 bleibt das Spritzgefäß
stillstehen, und dafür werden durch geeignete Getriebe die Spritzdüsen und das Füllrohr,
entsprechend dem Pfeilzug IV in Abb. 5, durch Zurückziehen, Schwenken und Wiedervorschieben
abwechselnd in die in Abb...l gezeichnete Füllstellung oder in die in Abb. 6 dargestellte
Spritzlage gebracht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Spritzgefäß mehr an die Wand
des Schmelzkessels herangerückt, um einen kleinen Kessel zu ergeben; deshalb ist
das Füllrohr in einem Bogen über dem wagerechten Schenkel des T-Stücks geführt,
und der Schenkel ist des Beispiels halber vorne zugespitzt und paßt in eine entsprechende
kegelige Bohrung der Auslaufschnauze.
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Auch hier werden zweckmäßig sämtliche Bewegungen der Doppeldüse und
des Dreiwegliahns zwangläufig voneinander abhängig gemacht.
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Bei der dritten Ausführung gemäß den Abb. 7 und 8 ist zwischen die
Auslaufschnauze und die Spritzdüse ein Schieber 8 eingeschaltet, der sich in konzentrischen
Kreisbogen zwischen der Schnauze und der Düse schwenken läßt. Der Schieber hat zwei
voneinander vollständig getrennte Kanäle, die ungefähr senkrecht zueinander stehen.
Der obere, kurze Querkanal verbindet in der in Abb. ; gezeichneten Lage die Schnauze
mit der Spritzdüse. Wenn der Schieber (furch den Hebel 9 geschwenkt wird,
dann wird die Schnauze von der Düse getrennt, und dafür wird vor die Schnauze 2
die Mündung des in den Schieber verlegten Füllkanals .4 geschoben, wie das in Abb.
8 dargestellt ist.
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Durch entsprechendes Einstellen des Hahns wird in der in
Alb. ; gezeichneten Schieberstellung der Spritzgefäßinhalt in die Spritz-(lüse
bedrückt und in der in Abb.8 angegebenen zweiten Schieberstellung durch den Kanal.[
im Schieber angesaugt.
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Auch bei dieser dritten Ausführung wird zweckmäßig der Dreiweghahn
mit dem Hebel 9 (furch ein geeignetes Gestänge gekuppelt.
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Bei allen Ausführungen wird der Gefäßrohalt stets aus den tieferen,
reinen Schichten des Metallbades entnommen, ohne Luft zu berühren; denn auch der
Spiegel des Gefäßinhalts bleibt dauernd gegen die Luft durch eine Schlackendecke
abgeschlossen, die mit der Füllung auf- und absteigt und als Schutzdecke zwischen
das Reinmetall eingeschaltet bleibt. Die Teile, die im Bad bewegt werden müssen,
bewegen sich stets annähernd parallel zur Decke des Bades und drücken infolgedessen
die Schlacke nicht unter den Spiegel des Bades, wie bei den meisten bekannten Einrichtungen,
bei denen sich das Spritzgefäß und die Baddecke ungefähr lotrecht zueinander bewegen.
Schließlich sind auch Zylinder und Kolben zum Verschieben des Spritzgefäßinhalts
vermieden samt ihrem Zubehör von Druckzylindern usw., und an ihre Stelle sind einfache
Anschlüsse gesetzt, die z. B. bei mehreren Spi itzgußmaschinen an eine gemeinsame
Druck- und Saugleitung angeschlossen werden können. Gemäß der Erfindung kann also
das Metall aus tiefen Schichten des Bades entnommen werden, wie bei der bekannten
Einrichtung, aber mit wesentlich einfacheren, Betriebsstörungen weniger unterliegenden
Mitteln.